徐海根

摘 要：用可編程序控制器（PLC）取代繼電器，接觸器控制電動(dòng)機(jī)自耦變壓器降壓啟 動(dòng)過程及電氣控制和梯形圖控制電路的轉(zhuǎn)換過程，及轉(zhuǎn)換后出現(xiàn)的不能編程的問題等效變換方法。

關(guān)鍵詞：PLC與Y-r降壓啟動(dòng)接線簡單；操作方便.人機(jī)性能好；可靠性高

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2016）11-031-01

【正文】PLC得到廣泛應(yīng)用的今天，為改變傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制的Y-r降壓啟動(dòng)控制線路的方法，通過相互比較，可以很明顯的發(fā)現(xiàn)用PLC改造的控制系統(tǒng)，具有接線簡單、操作方便、人機(jī)性能好、可靠性高等特點(diǎn)。Y-r降壓啟動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，把定子繞組接成Y形，以降低啟動(dòng)電壓，限制啟動(dòng)電流。待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，再把定子繞組改接成r形，使電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。凡是在正常運(yùn)行時(shí)定子繞組作r形連接的異步電動(dòng)機(jī)，均可采用這種降壓啟動(dòng)方法。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)接成Y形，加在每相定子繞組上的啟動(dòng)電壓只有r形接法的1/ ，啟動(dòng)電流為r形接法的1/3，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也只有r接法的1/3。所以這種降壓啟動(dòng)方法，只適用于輕載或空載下啟動(dòng)。現(xiàn)以時(shí)間繼電器自動(dòng)控制Y-r降壓啟動(dòng)線路為例介紹Y-r降壓啟動(dòng)控制線路的安裝與檢修方法。

1、時(shí)間繼電器自動(dòng)控制Y-r降壓啟動(dòng)線路的安裝。識(shí)讀電路圖→選用元器件及導(dǎo)線→電器元件檢查→繪制布置圖和接線圖→固定元器件→布線→安裝電動(dòng)機(jī)并接線→連接電源→自檢→交驗(yàn)→通電試車

時(shí)間繼電器自動(dòng)控制Y-r降壓啟動(dòng)電路圖如圖1-5-17所示。該線路由三個(gè)接觸器、一個(gè)熱繼電器、一個(gè)時(shí)間繼電器和兩個(gè)按鈕組成。時(shí)間繼電器KT用作控制Y形降壓啟動(dòng)時(shí)間和完成Y-r自動(dòng)切換，線路的工作原理如下：先合上電源開關(guān)QS。.

該線路中，接觸器KMY得電以后，通過KMY的常開輔助觸頭使接觸器KM得電動(dòng)作，這樣KMY主觸頭是在無負(fù)載的條件下進(jìn)行閉合的，故可延長接觸器KMY主觸頭的使用壽命。

2、設(shè)計(jì)一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)星-三角降壓啟動(dòng)控制程序，要求合上電源刀開關(guān)，按下啟動(dòng)按鈕SB1后，電機(jī)以星形連接啟動(dòng)，開始轉(zhuǎn)動(dòng)5S后，KMY斷電，星形啟動(dòng)結(jié)束。為了有效防止電弧短路，要延時(shí)300ms后，KM△接觸器線圈得電，電動(dòng)機(jī)按照三角形連接轉(zhuǎn)動(dòng)。不考慮過載保護(hù)。

（1）輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)分配 見表1-1。

（2）PLC接線圖

按照?qǐng)D8-11完成PLC的接線。圖中輸入端的24V電源可以利用PLC提供的直流電源，也可以根據(jù)功率單獨(dú)提供電源。若實(shí)驗(yàn)用PLC的輸入端為繼電器輸入，也可以用220V交流電源。

圖8-11中，電路主接觸器KM和三角形全壓運(yùn)行接觸器的動(dòng)合輔助觸點(diǎn)作為輸入信號(hào)接于PLC的輸入端，便于程序中對(duì)這兩個(gè)接觸器的實(shí)際動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，通過程序以保證電機(jī)實(shí)際運(yùn)行的安全。PLC輸出端保留星形和三角形接觸器線圈的硬互鎖環(huán)節(jié)，程序中也要另設(shè)軟互鎖。

（3）程序設(shè)計(jì)

圖8-12為電機(jī)星-三角降壓啟動(dòng)控制的梯形圖。在接線圖8-11中將主接觸器KM1和三角形連接的接觸器KM2輔助觸點(diǎn)連接到PLC的輸入端X2、X3，將啟動(dòng)按鈕的動(dòng)合觸點(diǎn)X1與X3的動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)，作為電機(jī)開始啟動(dòng)的條件，其目的是為防止電機(jī)出現(xiàn)三角形直接全壓啟動(dòng)。因?yàn)?，若?dāng)接觸器KM2發(fā)生故障時(shí)，如主觸點(diǎn)燒死或銜鐵卡死打不開時(shí)，PLC的輸入端的KM2動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，也就使輸入繼電器X3處于導(dǎo)通狀態(tài)，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開狀態(tài)，這時(shí)即使按下啟動(dòng)按鈕SB2（X1閉合），輸出Y0也不會(huì)導(dǎo)通，作為負(fù)載的KM1就無法通電動(dòng)作。

在正常情況下，按下啟動(dòng)按鈕后，Y0導(dǎo)通，KM1主觸點(diǎn)動(dòng)作，這時(shí)如KM1無故障，則其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，X2的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，與Y0的動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)，對(duì)Y0形成自鎖。同時(shí)，定時(shí)器T0開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)5s。

在正常情況下，按下啟動(dòng)按鈕后，Y0導(dǎo)通，KM1主觸點(diǎn)動(dòng)作，這時(shí)如KM1無故障，則其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，X2的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，與Y0的動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)，對(duì)Y0形成自鎖。同時(shí)，定時(shí)器T0開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)5s。

Y0導(dǎo)通，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，程序第2行中，后面的兩個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，從而使Y2導(dǎo)通，接觸器KM3主觸點(diǎn)閉合，電機(jī)星形啟動(dòng)。當(dāng)T0計(jì)時(shí)5s后，使Y2斷開，即星形啟動(dòng)結(jié)束。該行中的Y1動(dòng)斷觸點(diǎn)起互鎖作用，保證若已進(jìn)入三角形全壓啟動(dòng)時(shí)，接觸器KM3呈斷開狀態(tài)。

T0定時(shí)到的同時(shí)，也就是星形啟動(dòng)結(jié)束后，防止電弧短路，需要延時(shí)接通KM2，因此，程序第3行的定時(shí)器T1起延時(shí)0.3s的作用。

（4）圖8-12梯形圖

T1導(dǎo)通后，程序第4行使Y1導(dǎo)通，KM2主觸點(diǎn)動(dòng)作，電機(jī)呈三角形全壓啟動(dòng)。這里的Y2動(dòng)斷觸點(diǎn)也起到軟互鎖作用。由于Y1導(dǎo)通使T0失電，T1也因T0而失電，因此，程序中用Y2的動(dòng)斷觸點(diǎn)對(duì)Y1自鎖。

按下停止按鈕，Y0失電，從而使Y1或Y2失電，也就是在任何時(shí)候，只要按停止按鈕，電機(jī)都將停轉(zhuǎn)。

（5）運(yùn)行并調(diào)試程序

a.將梯形圖程序輸入到計(jì)算機(jī)。

b.下載程序到PLC，并對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。觀察電機(jī)在程序控制下能否實(shí)現(xiàn)自動(dòng)星-三角降壓啟動(dòng)。

c.調(diào)試運(yùn)行并記錄調(diào)試結(jié)果。

參考資料：工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化專業(yè)教科書